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P2 Ranking and Repulsing Supermartingales for Reachability in Randomized Programs

随机程序中用于可达性的秩上鞅与排斥上鞅
TOPLAS 43(2)2021匹配度 3/10 · 论文研究随机程序可达概率的鞅方法,属于概率程序验证/形式化验证,与用户画像中的 PL→AI、AI→PL(LLM/Agent 改进静态分析或形式化验证)、浮点程序分析和贝叶斯程序分析均无直接交叉,也未涉及 LLM/Agent 或工业落地。仅在“程序验证/概率程序”大类上与形式化验证兴趣有较弱的间接关联。引用 31 inbox
Toru Takisaka, Yuichiro Oyabu, Natsuki Urabe, Ichiro Hasuo
crossref: 2026-09-10

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一句话:为随机程序可达概率的上/下近似统一基于鞅的方法,并提出秩上鞅与排斥上鞅两类新技术。

计算可达概率是随机程序分析的基础问题。本文系统梳理并比较基于鞅的方法,用它们对可达概率进行上近似和下近似。作者综合形式验证、控制理论等不同社区的已有工作,给出统一框架,并特别强调序理论不动点这一经典概念在随机程序分析中的作用。该视角进一步催生了两类新的基于鞅的技术,即秩上鞅与排斥上鞅。作者还实现了这些鞅的模板综合算法,并开展实验比较,展示了不同方法的效果与适用性。

问题
随机程序中可达概率的计算与近似是分析这类程序的核心问题。
方法
论文统一梳理形式验证、控制理论等领域的基于鞅的上/下近似方法,强调序理论不动点的作用,并提出秩上鞅和排斥上鞅两种新技术。
评估
作者实现这些鞅的模板综合算法,并通过实验比较不同方法的性能与适用性。
原文摘要(Abstract)

Computing reachability probabilities is a fundamental problem in the analysis of randomized programs. This article aims at a comprehensive and comparative account of various martingale-based methods for over- and under-approximating reachability probabilities. Based on the existing works that stretch across different communities (formal verification, control theory, etc.), we offer a unifying account. In particular, we emphasize the role of order-theoretic fixed points—a classic topic in computer science—in the analysis of randomized programs. This leads us to two new martingale-based techniques, too. We also make an experimental comparison using our implementation of template-based synthesis algorithms for those martingales.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@article{paperbot1219,
  title = {Ranking and Repulsing Supermartingales for Reachability in Randomized Programs},
  author = {Toru Takisaka and Yuichiro Oyabu and Natsuki Urabe and Ichiro Hasuo},
  journal = {ACM Transactions on Programming Languages and Systems},
  volume = {43},
  number = {2},
  year = {2021},
  doi = {10.1145/3450967}
}